Recherche Avancée

Thèse soutenue

Adhésion sol : racine et biophysique de la rhizosphère du maïs

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Auteur / Autrice : Sonia Czarnes
Direction : François Bartoli
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences du sol
Date : Soutenance en 1998
Etablissement(s) : Nancy 1
Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université Henri Poincaré Nancy 1. Faculté des sciences et techniques

Résumé

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La rhizosphère est l'étroite zone volumique de sol soumise à l'influence des racines vivantes. C’est aussi une zone cruciale pour l'alimentation en eau et en éléments nutritifs de la plante. Les interactions biologiques et physiques entre le système racinaire et la rhizosphère sont maximales au niveau de l'interface sol:racines. La géométrie et la stabilité de cette interface sol:racines sont pourtant très peu étudiées. L’objectif de ce travail est d'étudier l'impact du type de sol et de sa teneur en eau sur (i) l'état d'adhésion sol:racines et (ii) les processus biophysiques, complexes, qui ont lieu dans la rhizosphère du maïs. L'étude des modes d'adhésion sol:racines a été réalisée a l'aide de deux approches complémentaires et à deux échelles d'observation : (1) à l'échelle de l'ensemble d'un système racinaire de 11 jours, à l'aide de cinétiques globale de rupture du sol adhérant aux racines, par agitation mécanique ou ultrasonication du système sol:racines ; (2) à l'échelle centimétrique d'une racine de 4 jours, à l'aide de mesures de forces de séparation sol:racine (approche rhéologique) : (1) à l'échelle du système racinaire, nous avons mis en évidence une différence de mode d'absorption de l'eau par la plante selon la texture du sol, sableuse ou limoneuse, ce qui a été attribué à deux facteurs interdépendants : le stock d'eau du sol et l'architecture du système racinaire. Par ailleurs, la caractérisation des propriétés mécaniques du sol adhèrent nous a permis de le subdiviser en deux classes d'agrégats, peu stables ou fermement adhérant aux racines. Nous avons aussi pu démontrer que la cohésion des agrégats adhérant aux racines était plus élevée que celle des agrégats de sol non soumis à l'influence du système racinaire, et que cela était du à l'exsudation racinaire, qui s'est révélée être d'autant plus intense que le sol était plus sec. (2) l'approche rhéologique de l'adhésion sol:racines nous a permis d'élaborer une théorie de l'adhésion sol:racines dont les deux paramètres principaux sont la surface spécifique du sol et la surface de contact sol:racines. Enfin, nos résultats ont permis d'établir que la plante jouait un rôle de régulateur à l'interface sol:racines. En effet, le mais produit d'autant plus de poils absorbants, s'ancrant dans le sol, que le sol est sec.